[材料科学]电子产品结构材料特性和选择方法 第 4 讲 铍青铜和锡青铜 20100903.ppt

第四讲 铍青铜和锡青铜 4 　铍青铜和锡青铜　 4.1　案例 ：瓦斯爆炸的诱因是什么 4.2 铍青铜 4.1.1　铍元素的特性　 4.1.2　铍青铜的成分和种类　 4.1.3　铍青铜的力学性能　 4.1.4　铍青铜的冲压加工性能　 第四讲 铍青铜和锡青铜 4.2　锡青铜　 4.2.1　锡元素的特性　 4.2.2　锡青铜的成分和种类　 4.3.3　锡青铜的力学性能　 4.3　铍青铜和锡青铜的比较和选择　 4.3.1　铍青铜和锡青铜的知名生产厂商　 4.3.2　铍青铜和锡青铜的国内外牌号对照　 4.3.3　铍青铜和锡青铜的关键指标　 4.4.4　铍青铜和锡青铜的比较和应用　 第四讲 铍青铜和锡青铜 引言 了解材料技术有多个层面，不同厂商的同类材料比较是一个层面；对材料成分差异性的分析是另一个层面。本讲在这个层面上，对铍青铜和锡青铜的特性做一些介绍。铍青铜和锡青铜各有不同的应用场合，有些应用场合非铍青铜不可。了解这一点对产品结构和电气可靠性是至关重要的。 第四讲 铍青铜和锡青铜 4.1 案例： 瓦斯爆炸 * 瓦斯爆炸原因就是瓦斯积聚和引爆火源 ，火源那里来？ * 放炮和电器设备产生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火 源。如2005年34起特大瓦斯爆炸事故中，有16起是由放炮产生的火花引爆的;有15起事故是由电器设备及电源线电火花引爆的。（资料来源：/rssh/stq/201007/829372.shtml ） * 怎样消除电器火花？ 第四讲 铍青铜和锡青铜 第四讲 铍青铜和锡青铜 4.1.3　铍青铜的力学性能 铍青铜的国内标准，不论是国家标准，还是有色金属行业标准，均仅列出了少数几项力学指标，对导电、导热和疲劳强度等指标均没有列出，这与目前国内的铍青铜制造水平有关。至今为止，国产铍青铜牌号仅限于几种，如表6-1所示。 其性能方面与国外也有差距，特别是国内的标准中，对“厚度小0.25mm的带材，拉伸强度、拉伸率不做要求；厚度小于0.25 mm的带材，C、CY4 、CY2硬度不做要求”。而这些参数对电子产品的接插件是重要的，标准不做要求，是因为国内的铍青铜生产水平目前还达不到国外标准所定的指标。 第四讲 铍青铜和锡青铜 表4-2美国Brush Wellman 公司铍青铜带材机械和导电性能 第四讲 铍青铜和锡青铜 续表4-2 第四讲 铍青铜和锡青铜 4.1.4　铍青铜的冲压加工性能 * 铍青铜的性能与材料出厂热处理状态密切相关，购买时要标清需要的状态。同时冲压后也需要做热处理才能发挥铍青铜高的弹性和疲劳强度。 * 不同的铍青铜牌号和不同的热处理状态，在零件冲压加工时的性能不同，具体如表4-3所示。 * 锡的伸展性很好，能伸展成极薄的锡箔，厚度可以薄到0.04 mm以下，但它的拉伸性比较差，可以挤压制成细丝，但一拉 就断，也就是拉伸强度很低。 * 在金属中锡的熔点较低，只有232℃，因此，只要用酒精灯 或蜡烛火焰就能使它熔化成象水银一样的流动性的液体。锡 不耐低温，当温度低到13.2℃以下时，就会转变成煤灰状的 粉。 * 电子产品中，锡最大量的应用是作为焊接元器件的焊料，锡的 焊接性能特别好。其次就是加入铜中制成锡青铜成为接插件、 开关和屏蔽罩等零件的材料。 第四讲 铍青铜和锡青铜 4.3.3　锡青铜的力学性能 锡青铜的熔点比纯铜低， 耐腐蚀、弹性好。中国国家标准《弹性元件和接插件用铜带》（送审稿）其中规定了锡青铜的力学性能，如参考书表6-10所示。此标准是基本采用欧盟标准BS EN 1654：1997《弹性元件和接插件用铜及铜合金带》，并参照日本标准JIS H3130：2006《弹簧用铍青铜、锡青铜和锌白铜板和带》标准，结合国内的市场需求及生产的实际情况而进行编制的。 第四讲 铍青铜和锡青铜 4.3　铍青铜和锡青铜的比较和选择　 4.3.1　铍青铜和锡青铜的知名生产厂商　 1．铍青铜的知名厂商 * 国外铍青铜的生产厂商主要为美国百盛（Brush Wellman）和日本碍子（NGK）两家公司，产品覆盖全球市场的95％以上。市场售价在15万元／吨左右。中国年生产铍青铜总量只有约1200吨，且都是低档铍青铜带材。 * 铍青铜是20世纪60年代开始应用的。由于铍青铜的产品加工工艺复杂、生产设备特殊、产业化生产难度大、技术含量高、其中的制造技术有些是行业中的重大技术难题。目前，国内高性能铍青铜材料全部依赖进口。镇江市威亚达合金制品有限公司有铍青铜材料的生产，据悉，鹰